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第三节元素周期表的应用及习题

第三节元素周期表的应用(第一课时)

【学习目标】

1、以第3周期元素为例,掌握同周期元素性质递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释

2、会比较元素的金属性和非金属性强弱

【自主研学】

原子序数

11

12

13

14

15

16

17

元素符号

原子结构示意图

最高价氧化物化学式

最高价氧化

物的水化物

气态氢化物

——

——

——

1、完成下列表格

2、判断元素原子失电子能力强弱的方法:

比较元素的单质跟或反应置换出氢的难易程度,置换反应越容易发生,元素原子的失电子能力;

比较元素最高价氧化物对应的水化物的强弱,一般说来,越强,元素原子的失电子能力;

3、判断元素原子得电子能力强弱的方法:

比较元素的单质跟化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性,越跟氢气反应,生成的氢化物越,则元素原子的得电子能力;

比较元素最高价氧化物对应的水化物的强弱,一般说来,

越强,元素原子的得电子能力;

 

【学习过程】

【活动探究】

Na

Mg

Al

单质与水反应

与酸反应难易度

与冷水反应

不与反应,与反应

与很难反应

由易到难顺序:

>>。

最高价氧化物对

应水化物的碱性

碱性强弱顺序>>

结论

元素原子失电子能力:

>>。

同周期元素,从左到右,金属单质与水或酸反应越来越,最高价氧化物对应水化物的碱性越来越,金属性越来越。

1、钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力的相对强弱

【例1】下列事实一般不能用于判断金属性强弱的是()

A.金属间发生的置换反应

B.1mol金属单质在反应中失去电子的多少

C.金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱

D.金属元素的单质与水或酸反应置换出氢的难易程度

【例题2】有三种金属元素A、B、C,在相同条件下,B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强;A可以从C的盐溶液中置换出C。

则这三种金属元素的失去电子的能力由强到弱的顺序是()

A.A>B>CB.B>A>CC.B>C>AD.C>B>A

 

【阅读探究】阅读课本21-22页,完成下列表格

2、硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的相对强弱

元素

单质与氢气反应难易

气态氢化物

化学式

稳定性

最高价氧化物对应水化物

化学式

酸性

结论

元素原子得电子能力:

>>>

同周期元素,从左到右,最高价氧化物对应水化物的酸性越来越,单质与氢气反应越来越,气态氢化物的稳定性越来越,非金属性越来越。

【例3】X、Y是同周期非金属元素,X原子比Y原子的半径大,下列正确是()

A.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强

B.X的阴离子比Y的阴离子的还原性强

C.X原子的得电子能力比Y原子强

D.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定

【例4】X、Y、Z三种元素的核电荷数在10~20之间,它们的最高价氧化物对应的水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则下列判断正确的是()

A.元素的得电子能力:

X

X

C.含氧酸的酸性:

H3ZO4>H2YO4>HXO4D.元素负化合价的绝对值:

X

【例题5】可以验证硫原子得电子能力比氯原子弱的事实是(  )

①HCl的溶解度比H2S的大 ②HClO的氧化性比H2SO4的强 

③HClO4的酸性比H2SO4的强 ④HCl比H2S稳定 

⑤Cl2能与铁反应生成FeCl3,硫与铁反应生成FeS 

⑥Cl2能与H2S反应生成S

A.①②B.⑤⑥C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥

【概括总结】

在同一周期中,各元素原子的相同,但从左到右核电荷数依次,原子半径逐渐(稀有气体除外),原子失电子能力逐渐,得电子能力逐渐。

元素的金属性逐渐,非金属性逐渐。

【课堂达标】

1、在第3周期中,置换酸中氢的能力最强的元素的元素符号为,

化学性质最稳定的元素符号是,最高价氧化物的水化物的酸性最强的化合物的化学式是,碱性最强的化合物的化学式是,显两性的氢氧化物的化学式是,该两性氢氧化物与盐酸、氢氧化钠液分别反应的离子方程式为、

2、下列单质中,最容易跟氢气反应的是()

A.O2B.N2C.F2D.Cl2

3、按Si、P、S、Cl的顺序,下列递变规律错误的是()

A.原子半径逐渐减小B.元素原子得电子能力逐渐增强

C.最高正化合价逐渐降低D.气态氢化物稳定性逐渐增大

4、甲、乙两种非金属:

①甲比乙容易与H2化合;②甲原子能与乙阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强; ④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。

能说明甲比乙的非金属性强的是()

A.只有④    B.只有⑤     C.①②③  D.①②③④

5、下列叙述能肯定金属A比金属B活泼性强的是()

A.最外层电子数A原子比B原子少

B.电子层数A原子比B原子多

C.等物质的量的A和B与足量的盐酸反应,产生H2的量A比B多

D.常温时,A能从水中置换H2而B不能

 

第三节元素周期表的应用(第二课时)

【学习目标】

1、以碱金属元素、卤族元素为例,掌握同主族元素性质递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释。

2、利用同族元素性质的递变性规律来预测未知元素的性质。

【学习过程】

一、预测同主族元素的递变规律

1、以VIIA族元素(卤族元素)为例

元素

氟(F)

氯(Cl)

溴(Br)

碘(I)

最外层电子数

最高化合价

最低化合价

最高价含氧酸

最高价含氧酸酸性强弱

与H2反应

F2

Cl2

Br2

I2

反应条件

反应程度

氢化物的稳定性

(根据F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应条件、程度以及生成的气态氢化物的稳定性等方面分析同主族元素性质的递变规律。

结论:

同主族元素,从上到下,依次增多,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,得电子能力逐渐。

最高价氧化物对应水化物的酸性越来越,单质与氢气反应越来越,气态氢化物的稳定性越来越,元素的非金属性越来越,单质的氧化性越来越,阴离子(或气态氢化物)的还原性越来越。

【例题1】X、Y是元素周期表中VIIA族的元素。

下列能说明X非金属性比Y强的是()

A、X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B、X单质的沸点比Y单质的沸点高

C、X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定

D、Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来

【例题2】下列关于氯和溴的说法中,错误的是()

A.由于溴的原子核内质子数比氯多,原子核对最外层电子的引力更大,因此溴原子得电子的能力比氯强

B.溴与氢气的反应不如氯与氢气的反应剧烈,HBr也不如HCl稳定

C.氯气的氧化性比溴强

D.氯离子失电子能力比溴离子弱

2、利用IA族(碱金属元素)进行验证

元素

原子结构示意图

原子半径

失电子能力

与水反应剧烈程度

最高价氧化物对应水化物

最高价氧化物对应水化物碱性强弱

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

结论:

同主族元素,从上到下,原子半径越来越,元素原子的失电子能力越来越。

单质与水或酸反应越来越,最高价氧化物对应水化物的碱性越来越,元素的金属性越来越,单质的还原性越来越,阳离子的氧化性越来越,

【例题3】钠和铯都是碱金属元素,下列关于铯及其化合物的叙述正确的是()

A.铯的密度比水小,像钠一样浮在水面上

B.铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸

C.碳酸铯加热时易分解成二氧化碳和氧化铯

D.氢氧化铯是强碱,但碱性比氢氧化钾弱

【例题4】第119号有未知元素,有人称之为“类钫”。

根据周期表结构及元素性质的变化趋势,下列有关“类钫”的预测说法错误的是()

A、“类钫”在化合物中呈+1价B、类钫具有放射性

C、单质与水反应较为缓慢D、类钫最高价氧化物对应的水化物是强碱

【例题5】同一主族的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是

下列推断正确的是()

A.元素的非金属性强弱:

X>Y>ZB.气态氢化物稳定性:

C.原子半径:

X

X

二、比较元素周期表中结构与性质的递变关系

同周期(左-右)

同主族(上-下)

结构

电子层

结构

电子层数

最外层电子数

核内质子数

性质

原子半径

主要化合价

元素原子失电子能力

元素原子得电子能力

性质应用

单质置换氢气的难易程度

最高价氧化物的水化物碱性

最高价氧化物的水化物酸性

气态氢化物的稳定性

气态氢化物的还原性

【课堂达标】

1、下列各组中化合物的性质比较,不正确的是()

A.酸性:

HClO4>HBrO4>HIO4B.碱性:

NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

C.稳定性:

PH3>H2S>HClD.非金属性:

F>O>S

2、下列叙述不正确的是()

AH2S、H2O、HF的稳定性依次增强BRbOH、KOH、Ca(OH)2的碱性依次减弱

CNa+、Mg2+、Al3+的还原性依次减弱DH4SiO4、H2CO3、H2SO4的酸性依次增强

3、下列叙述正确的是()

A、同周期元素的原子半径VIIA族的为最大

B、在周期表中0族元素的单质全部是气体

D、所有主族元素的原子形成单原子离子时最高价都和它的族序数相等

4、A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性B>A,C和D的气态氢化物的稳定性C>D;E是这五种元素中原子半径最小的元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是()

A.ABCDEB.ECDBAC.BADCED.CDABE

5、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

元素代号

X

Y

Z

W

原子半径/pm

160

143

70

66

主要化合价

+2

+3

+5、+3、-3

-2

下列叙述正确的是()

A.X、Y元素的金属性X

B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2

C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来

6、下列说法正确的是()

A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA族

B.HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱

C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强

D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果

7、X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。

X的核电荷数是Y是核外电子数的一半,Y与M可形成化合物M2Y。

下列正确的是()

A.还原性:

X的氧化物>Y的氧化物>Z的氢化物

B.简单离子的半径:

M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子

C.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

D.Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4

 

第三节元素周期表的应用习题

1.下列说法正确的是(  )

A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素

B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱

C.F、Cl、Br的非金属性依次增强

D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱

2.下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是(  )

A.同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱

B.元素周期表是元素周期律的具体表现形式

C.同一周期从左到右,元素原子半径逐渐增大

D.非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值

3.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3,这种元素的气态氢化物的分子式为(  )A.HXB.H2XC.XH3D.XH4

4.短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是(  )

A.a是一种活泼的非金属元素

B.c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸

C.b的氢化物很稳定D.b元素的最高化合物为+7价

5.X、Y、R、M均为短周期元素,X、Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分别为H2XO4和HYO4。

R、M同主族,R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢。

下列关系正确的是( )

A.原子半径X>YB.氢化物稳定性H2X>HY

C.原子核内质子数R

6、下列说法正确的是()

A.SiH4比CH4稳定B.02-半径比F-的小

C.Na和Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强

D.P和As属于第ⅤA族元素.H3PO4酸性比H3AsO4的弱

7、下列正确的是()

A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性

B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构

D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同

8、某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素()

A.在自然界中以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材料和光导纤维

C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定

9、(镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素)下列镭的描述不正确的是()

A在化合物中呈+2价B单质能与水反应放出氢气

C镭比钙的金属性弱D碳酸镭难溶于水

10、A、B为同周期元素,如果A原子半径比B大,则下列判断中正确的是()

A两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性应:

A强于B

BA的气态氢化物比B的气态氢化物稳定

CA的金属性比B的金属性强DA的阴离子比B的阴离子还原性弱

题号

1

2

3

4

5

答案

题号

6

7

8

9

10

答案

 

11、A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。

A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。

B原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C三元素名称________、________、___________。

(2)C在元素周期表中的位置是________________。

(3)B的原子结构示意图为____________,C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为________>________(填化学式)。

(4)比较A、C的原子半径:

A______C,写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:

_____________________________

12、最新报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。

已知铯位于元素周期表中第6周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:

(1)铯的原子核外共有____层电子,最外层电子数为____,铯的原子序数为___

(2)铯单质与水剧烈反应,放出______色气体,同时使紫色石蕊试液显______色,因为___________________________________________(写出化学方程式)

(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或“强”)。

13、某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。

Ⅰ.

(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:

________与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应的速度最慢;________与盐酸反应产生的气体最多。

(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_________

Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律

(3)仪器B的名称为______,干燥管D的作用为防止______

(4)若要证明非金属性:

Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液________(填现象),即可证明。

从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用________溶液吸收尾气。

(5)若要证明非金属性:

C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液观察到C中溶液____________(填现象),即可证明。

但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰试验,应在两装置间添加装有____________溶液的洗气瓶除去。

14、下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:

(1)⑤和⑧的元素符号是和;

(2)表中最活泼的金属元素是(填写元素符号,以下同),非金属性最强的元素是;

(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:

①,

②;

(4)写出一个能比较⑦、⑩单质氧化性强弱的离子方程式:

 

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